Þróun samþættra hringrása

Sep 03, 2022

Fullkomnasta samþætta hringrásin er kjarni örgjörva eða fjölkjarna örgjörva, sem getur stjórnað öllu frá tölvum til farsíma til stafrænna örbylgjuofna. Þrátt fyrir að kostnaður við að hanna og þróa flókna samþætta hringrás sé mjög hár, þegar það er dreift í milljónir vara, er kostnaður við hverja samþætta hringrás lágmarkaður. Afköst samþættra hringrása eru mjög mikil, vegna þess að smæðin veldur stuttum leiðum, þannig að hægt er að beita lágstyrksrökrásum á hröðum skiptihraða.

Í gegnum árin hafa samþættar hringrásir haldið áfram að þróast í minni stærð, þannig að hver flís getur pakkað fleiri hringrásum. Þetta eykur afkastagetu á hverja flatarmálseiningu, lækkar kostnað og eykur virkni. Sjá lög Moores. Fjöldi smára í samþættri hringrás mun tvöfaldast á 1,5 ára fresti. Í stuttu máli, með minnkun heildarstærðar, hafa næstum allir vísbendingar batnað, einingakostnaður og raforkunotkun hefur minnkað og hraði hefur aukist. Hins vegar hefur IC sem samþættir nanóstigstæki einnig vandamál, aðallega lekastraum. Þess vegna er aukning á hraða og orkunotkun notenda mjög augljós og framleiðendur standa frammi fyrir þeirri miklu áskorun að nota betri rúmfræði. Þessu ferli og væntanlegum framförum á næstu árum er vel lýst í alþjóðlegum tæknileiðarvísi fyrir hálfleiðara.

Aðeins hálfri öld eftir þróun þess hafa samþættar hringrásir orðið alls staðar nálægar og tölvur, farsímar og önnur stafræn tæki eru orðin ómissandi hluti af samfélagsgerðinni. Þetta er vegna þess að nútíma tölvu-, samskipta-, framleiðslu- og flutningskerfi, þar á meðal internetið, treysta öll á tilvist samþættra hringrása. Margir fræðimenn halda jafnvel að stafræna byltingin sem samþætt rás hefur leitt til sé mikilvægasti atburðurinn í mannkynssögunni. Þroski IC mun leiða til stórt stökk fram á við í vísindum og tækni. Hvort sem það er í hönnunartækni eða bylting í hálfleiðaraferli, þá eru þetta tvennt nátengd.